Question

我正在学习使用socket.h和boost :: asio的多播编程。我正在查看此链接here，他们使用socket.h提供以下代码来实现多播服务器。

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct in_addr localInterface;
struct sockaddr_in groupSock;
int sd;
char databuf[1024] = "Multicast test message lol!";
int datalen = sizeof(databuf);

int main (int argc, char *argv[ ])
{
/* Create a datagram socket on which to send. */
sd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sd < 0)
{
  perror("Opening datagram socket error");
  exit(1);
}
else
  printf("Opening the datagram socket...OK.\n");

/* Initialize the group sockaddr structure with a */
/* group address of 225.1.1.1 and port 5555. */
memset((char *) &groupSock, 0, sizeof(groupSock));
groupSock.sin_family = AF_INET;
groupSock.sin_addr.s_addr = inet_addr("226.1.1.1");
groupSock.sin_port = htons(4321);

/* Disable loopback so you do not receive your own datagrams.
{
char loopch = 0;
if(setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP, (char *)&loopch, sizeof(loopch)) < 0)
{
perror("Setting IP_MULTICAST_LOOP error");
close(sd);
exit(1);
}
else
printf("Disabling the loopback...OK.\n");
}
*/

/* Set local interface for outbound multicast datagrams. */
/* The IP address specified must be associated with a local, */
/* multicast capable interface. */
localInterface.s_addr = inet_addr("203.106.93.94");
if(setsockopt(sd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, (char *)&localInterface, sizeof(localInterface)) < 0)
{
  perror("Setting local interface error");
  exit(1);
}
else
  printf("Setting the local interface...OK\n");
/* Send a message to the multicast group specified by the*/
/* groupSock sockaddr structure. */
/*int datalen = 1024;*/
if(sendto(sd, databuf, datalen, 0, (struct sockaddr*)&groupSock, sizeof(groupSock)) < 0)
{perror("Sending datagram message error");}
else
  printf("Sending datagram message...OK\n");

/* Try the re-read from the socket if the loopback is not disable
if(read(sd, databuf, datalen) < 0)
{
perror("Reading datagram message error\n");
close(sd);
exit(1);
}
else
{
printf("Reading datagram message from client...OK\n");
printf("The message is: %s\n", databuf);
}
*/
return 0;
}

我还在回顾一个如何使用boost :: asio here实现多播服务器的示例，它们提供了以下代码。

//
// sender.cpp
// ~~~~~~~~~~
//
// Copyright (c) 2003-2010 Christopher M. Kohlhoff (chris at kohlhoff dot com)
//
// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0. (See accompanying
// file LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
//

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp>
#include "boost/bind.hpp"
#include "boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp"

const short multicast_port = 30001;
const int max_message_count = 10;

class sender
{
public:
  sender(boost::asio::io_service& io_service,
      const boost::asio::ip::address& multicast_address)
    : endpoint_(multicast_address, multicast_port),
      socket_(io_service, endpoint_.protocol()),
      timer_(io_service),
      message_count_(0)
  {
    std::ostringstream os;
    os << "Message " << message_count_++;
    message_ = os.str();

    socket_.async_send_to(
        boost::asio::buffer(message_), endpoint_,
        boost::bind(&sender::handle_send_to, this,
          boost::asio::placeholders::error));
  }

  void handle_send_to(const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error && message_count_ < max_message_count)
    {
      timer_.expires_from_now(boost::posix_time::seconds(1));
      timer_.async_wait(
          boost::bind(&sender::handle_timeout, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
  }

  void handle_timeout(const boost::system::error_code& error)
  {
    if (!error)
    {
      std::ostringstream os;
      os << "Message " << message_count_++;
      message_ = os.str();

      socket_.async_send_to(
          boost::asio::buffer(message_), endpoint_,
          boost::bind(&sender::handle_send_to, this,
            boost::asio::placeholders::error));
    }
  }

private:
  boost::asio::ip::udp::endpoint endpoint_;
  boost::asio::ip::udp::socket socket_;
  boost::asio::deadline_timer timer_;
  int message_count_;
  std::string message_;
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  try
  {
    if (argc != 2)
    {
      std::cerr << "Usage: sender <multicast_address>\n";
      std::cerr << "  For IPv4, try:\n";
      std::cerr << "    sender 239.255.0.1\n";
      std::cerr << "  For IPv6, try:\n";
      std::cerr << "    sender ff31::8000:1234\n";
      return 1;
    }

    boost::asio::io_service io_service;
    sender s(io_service, boost::asio::ip::address::from_string(argv[1]));
    io_service.run();
  }
  catch (std::exception& e)
  {
    std::cerr << "Exception: " << e.what() << "\n";
  }

  return 0;
}

我注意到使用socket.h的示例定义了本地接口和多播地址。但是，使用boost :: asio的示例仅定义了多播地址。我不会为了简洁而包含代码，但我注意到实现带有socket.h和boost :: asio的多播接收器的代码定义了本地接口和多播地址。但为什么我不需要使用boost :: asio定义本地接口地址来实现多播服务器？另外，如果我想每隔几毫秒发送和接收多播消息，那么boost :: asio或socket.h会更快吗？

Answer 1

使用多播时，只需要在数据报输出特定接口时设置IP_MULTICAST_IF选项。 Boost.Asio使用ip::multicast::outbound_interface提供此选项。如果不使用此选项，则从默认接口发送多播传输，内核可以通过其他接口执行路由和转发。例如，考虑服务器有两个NIC卡，将其连接到LAN和WAN的情况。如果WAN是默认接口，并且组播数据报要发送到LAN，那么对于给定的套接字，可以使用套接字选项将出站接口指定为LAN。

通常，发件人很少关心套接字绑定的确切端点（地址和端口）。在两个发送方示例中，发送方创建一个套接字，并推迟到内核绑定到端点。在第一个示例中，从本地套接字发送的多播消息将出口已分配203.106.93.94地址的接口。

另一方面，接收者经常关心绑定到特定端口。接收器将本地套接字绑定到任何适当的地址或推迟到内核，并绑定到与多播端点的端口匹配的端口。一旦绑定，接收器将使套接字加入多播组，此时套接字可以开始接收多播数据报。请注意，对于给定系统，如果多个应用程序对接收多播数据报感兴趣，则应使用reuse_address套接字选项。

使用Boost.Asio示例作为参考，如果使用./sender 239.255.0.1启动发件人并使用./receiver 0.0.0.0 239.255.0.1启动多个接收器，则会发生以下套接字和绑定：

                                                                  .----------.
                                                                 .----------.|
.--------. address: any                            address: any .----------.||
|        | port: any      /                    \   port: 30001 |          |||
| sender |-( ----------->| address: 239.255.0.1 |----------> )-| receiver ||'
|        |                \   port: 30001      /               |          |'
'--------'                                                     '----------'

发件人绑定到任何地址和端口。例如，假设内核将其绑定到端口24000。
接收者绑定到任何地址和端口30001并加入239.255.0.1组播组。
发件人将邮件写入239.255.0.1:30001。
接收方接收发送给239.255.0.1:30001的消息。接收方的receive_from()操作的sender_endpoint参数将填充发送方的端点地址和端口24000。

就性能而言，分析应用程序将提供明确的答案。问题中提供的示例非常不同（同步与异步），因此直接比较两者以确定哪个更快可能不合适。通常，Boost.Asio会因其抽象而提供一些开销。但是，我还没有开发一个应用程序，其中Boost.Asio的开销是问题，它的抽象为我节省了无数的开发和维护工时。

用于组播的boost :: asio和socket.h之间的差异

1 个答案: